Зависимость фокусного расстояния от расстояния до объекта

Зависимость угла обзора от фокусного расстояния объектива видеокамеры / FAQ | Polyvision.ru — оборудование для видеонаблюдения

06 июня 2018, 12:05,отредактированно 22 августа 2018, 10:30

В первую очередь, при выборе видеокамеры следует обращать внимание на угол обзора, так как именно он определяет зону наблюдения. В видеонаблюдении угол обзора играет важную, основополагающую роль.

Он зависит от фокусного расстояния объектива камеры и размера ее сенсора. камера, у которой сенсор большего размера, даже при одинаковом фокусном расстоянии, будет иметь большой угол обзора.

  Изображение с высокой детализацией можно получить с помощью узкого угла обзора, а не только при увеличении разрешающей способности системы.

Если угол обзора видеокамеры будет шире, то детализация объектов в кадре будет хуже.

Цель эксперимента: наглядно показать зависимость углов обзора видеокамеры от используемых объективов.

Рассмотрим примеры для видеокамер, выполняющих «обзорные» функции, которые расположены так, чтобы захватить «общий вид».

Уличные видеокамеры с различным фокусным расстоянием объектива и фиксированным размером сенсора. Камеры расположены таким образом, чтобы продемонстрировать «общий вид» парковки перед зданием.

Для сравнения возьмем следующие модели камер с фиксированными (не подстраиваемыми) объективами, имеющими разные фокусные расстояния:

PN-IP2-B3.6 v.2.6.3 – объектив 3,6 мм,

PN-IP2-B2.8 v.2.6.3 – объектив 2,8 мм,

PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2 с объективом 1,9 мм,

Размер матрицы: 1/2.9 дюйма — Sony Exmor

Для корректного процесса сравнения использовали все камеры одинакового разрешения 2 Мп на одинаковой матрице размером  1/2.9 дюйма — Sony Exmor CMOS (IMX323).

Высота расположения всех трёх камер в эксперименте одинаковая. Это 3 этаж офисного здания, примерно 10 метров от асфальта.

Для того, чтобы более наглядно просмотреть ширину углов обзора камеры, она выравнивалась по правому нижнему углу.

А с левого края, с помощью сделанных скриншотов, можно сравнить широкое или узкое видение видеокамеры по горизонтали. В результате проведенного эксперимента было сделано три скриншота.

Угол обзора с объективом с фокусным расстоянием 3.6 мм

На первом скриншоте, изготовленном с помощью видеокамеры PN-IP2-B3.6 v. 2.6.3 с фокусным расстоянием 3.6мм, в левой части полученного изображения мы можем наблюдать припаркованный на стоянке грузовик и забор слева от него. Угол обзора составляет примерно 72 градуса.

Угол обзора с объективом с фокусным расстоянием 2.8 мм

На скриншоте, изготовленном с помощью видеокамерыс фокусным расстоянием 2.8мм модель PN-IP2-B2.8 v.2.6.

3, слева видно ещё порядка 15-20м забора, и часть стоянки позади грузовика. Угол обзора при использовании камеры PN-IP2-B2.8 v.2.6.

3 с фокусным расстоянием 2.8мм уже порядка 87 градусов.

Угол обзора с объективом с фокусным расстоянием 1.9 мм

Третий скриншот получен с применением видеокамеры PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2, с широкоугольным объективом, имеющем фокусное расстояние 1,9мм.

На изображении можно увидеть уже не только стоянку позади припаркованного грузовика, но и выезд другого грузовика из стоянки.

Угол обзора у данной камеры составляет примерно 112 градусов.

Стоит понимать, что чем шире видит камера, тем меньше плотность пикселей и, соответственно, хуже детализация каждого участка получаемого изображения. 

Камеры и с не самыми широкими углами обзора имеют право на жизнь и актуальны в использовании, главное правильно подобрать камеру видеонаблюдения отвечающую требованиям за наблюдаемым объектом и удовлетворяющую желаемому результату по качеству картинки.

Расчёт углов обзора видеокамер для всех 3-х случаев

Угол обзора видеокамеры рассчитать можно по формуле:

a = 2arctg (d/2f),

где:

a – угол обзора видеокамеры, в метрических градусах; arctg  — тригонометрическая функция (арктангенс); d – ширина матрицы в миллиметрах;

f – эффективное фокусное расстояние объектива в миллиметрах;

Источник: https://www.polyvision.ru/chasto-zadavaemyie-voprosyi/3348-zavisimost-ugla-obzora-ot-fokusnogo-rasstoyaniya-obektiva-videokameryi

Угол изображения

© 2015 Vasili-photo.com

Угол изображения или угловое поле объектива – это угол, образованный лучами, соединяющими крайние противоположные точки кадра с оптическим центром объектива. Иными словами, это максимальный угловой размер объекта, который может быть снят с помощью данного объектива.

Широкий угол изображения позволяет объективу охватить больше пространства за счёт малого масштаба изображения. Узкий угол изображения показывает меньше пространства, но в большем масштабе.

Поскольку кадр имеет прямоугольную форму, следует различать угловое поле, измеряемое по горизонтали, по вертикали и по диагонали кадра. В технических характеристиках фотографических объективов чаще всего указывается наибольший, т.е. диагональный угол изображения.

Величина углового поля обратно пропорциональна фокусному расстоянию объектива и прямо пропорциональна размеру светочувствительного материала (плёнки или матрицы), т.е. чем длиннее объектив и чем меньше матрица, тем меньше угол изображения, и наоборот, чем короче объектив и чем больше матрица, тем угол изображения больше.

Объективы, угол изображения которых составляет 40-60°, считаются нормальными или стандартными. Если угол изображения больше 60°, объектив является короткофокусным или широкоугольным, а если угол меньше 40° – длиннофокусным или телеобъективом.

Как узнать угол изображения для конкретного объектива? Это не сложно.

Ниже вы сможете ознакомиться с формулами для расчёта углового поля объектива, а в случае если математические подробности вам не слишком интересны, у вас есть возможность сразу перейти к интерактивному калькулятору, который способен выполнить все вычисления за вас.

Расчёт угла изображения

Чтобы найти угол изображения, достаточно знать фокусное расстояние объектива и линейные размеры матрицы. Угол изображения рассчитывается по формуле:

, где

α – угол изображения (угловое поле) в радианах;

d – расстояние между крайними точками кадра (ширина, высота или диагональ) в миллиметрах;

f – фокусное расстояние объектива в миллиметрах.

Как видите, школьная тригонометрия действительно может пригодиться в жизни.

Для примера найдём диагональный угол изображения для стандартного объектива с фокусным расстоянием 50 мм, установленного на полнокадровую камеру. Размеры полного кадра 36 × 24 мм. Через теорему Пифагора находим диагональ кадра:

мм.

Подставляем длину диагонали и фокусное расстояние в формулу углового поля и получаем:

рад.

Чтобы перевести ответ из радиан в градусы, достаточно умножить его на 180°/π (грубо говоря, в одном радиане содержится примерно 57,3 градуса). Таким образом, угол изображения будет равен 46,8°.

Зная угловое поле объектива, можно рассчитать максимальный линейный размер объекта, вписывающегося в кадр. Очевидно, что в отличие от углового поля, линейный охват пространства напрямую зависит от расстояния до объекта. Для расчёта линейного поля используется следующая формула:

D = 2 • R • tg (α / 2), где

D – охват пространства (линейное поле),

R – расстояние до объекта.

Например, на расстоянии 10 м охват пространства для уже упоминавшегося 50-мм объектива на полнокадровой камере будет равен:

2 • 10 • tg (46,8 / 2) ≈ 8,7 м.

Дабы не тратить время на все эти тригонометрические расчёты можно воспользоваться специальным калькулятором, но прежде я должен сделать одну важную оговорку.

Фокусировка и фокусное расстояние

Приведённая выше формула углового поля предполагает, что объектив сфокусирован на бесконечность. Лишь в этом случае эффективное фокусное расстояние объектива соответствует номинальному.

При фокусировке объектива на более близких объектах эффективное фокусное расстояние может изменяться в определённых пределах, что влечёт за собой пропорциональное изменение угла обзора.

В большинстве случаев плавание фокусного расстояния весьма незначительно и им можно смело пренебречь, однако при макросъёмке, когда расстояние до объекта сопоставимо с фокусным расстоянием объектива, эффект изменения угла обзора может стать вполне очевидным.

В идеале нам следовало бы подставлять в формулу значение именно эффективного фокусного расстояния для каждой конкретной дистанции фокусировки, но, к сожалению, это не всегда возможно.

Расчёт эффективного фокусного расстояния объектива сравнительно прост и прямолинеен только для классических фиксов, фокусировка которых осуществляется посредством выдвижения вперёд всего оптического блока.

Иными словами, их эффективное фокусное расстояние увеличивается по мере увеличения масштаба съёмки, а угол обзора соответственно уменьшается.

Эффективное фокусное расстояние в данном случае можно найти по формуле:

, где

F – эффективное фокусное расстояние;

f – номинальное фокусное расстояние;

R – дистанция фокусировки.

Впрочем, для большинства современных объективов эта формула практически бесполезна, поскольку при внутренней фокусировке эффективное фокусное расстояние может меняться самым неожиданным образом.

Обычно объектив стараются проектировать так, чтобы по возможности свести к минимуму эффект изменения угла обзора при наводке на резкость.

Так, многие современные объективы сохраняют угол обзора практически неизменным вне зависимости от дистанции фокусировки.

Некоторые зумы имеют парадоксальную тенденцию к незначительному увеличению угла обзора на малых фокусировочных дистанциях. То есть по сравнению с традиционными объективами они ведут себя достаточно противоестественно.

Впрочем, повторюсь: при съёмке с нормальных дистанций всем этим колебаниям не стоит придавать слишком большого значения.

Калькулятор угла изображения

Настоящий калькулятор позволяет определить угол обзора любого объектива, а также линейный охват пространства в зависимости от расстояния до объекта съёмки.

Для начала вам необходимо указать следующие параметры:

Фокусное расстояние

Истинное (не эквивалентное!) фокусное расстояние объектива в миллиметрах.

Формат

Формат матрицы фотоаппарата. Выберите нужный вариант из выпадающего списка. В скобках указан кроп-фактор.

Расстояние до объекта

Для вычисления линейного охвата пространства необходимо указать расстояние до объекта съёмки в метрах.

При желании вы можете также включить опцию «учитывать изменение фокусного расстояния при фокусировке». В этом случае калькулятор примет в расчёт увеличение эффективного фокусного расстояния по мере уменьшения дистанции фокусировки.

Дистанцией фокусировки будет считаться расстояние до объекта, указанное ранее. Напомню, что это работает только при использовании традиционных объективов с фиксированным фокусным расстоянием.

Если вы пользуетесь современным объективом с внутренней фокусировкой или плавающими элементами, вам стоит проигнорировать данный пункт.

Исходные данные

Источник: https://vasili-photo.com/articles/angle-of-view.html

Как выбрать угол обзора и фокусное расстояние объектива камеры

(с)

У любой камеры есть три параметра, которые тесно связаны между собой:

• размер матрицы (измеряется в дюймах, например: 1/2″, 1/3″, 1/4″);
• фокусное расстояние (ФР) объектива (обозначается буквой f, указывается в мм);
• угол обзора (измеряется в градусах).

При широком угле обзора ФР будет маленьким.

Советы по выбору

Выбор угла обзора определяется задачами, которые ставят перед камерой. Если необходимо вести наблюдение за территорией большой площади, не выделяя конкретный объект, подойдет устройство с объективом 2,8-3,6 мм. Оптимальным считается угол в диапазоне от 70 до 140°.

Угол в 60° близок к углу обзора глаза человека. Такое значение считается средним. Устройства могут передать детализированную картинку при расположении объекта на расстоянии до 10 м.

Длиннофокусный объектив с обзором до 30° подходит для наблюдения за объектами, которые отдалены от пункта контроля на 20–70 м.

Зная размер матрицы, вычисляют ФР объектива по таким формулам:

f= h×S/Н или f= v×S/V

где h – размер матрицы по горизонтали.

Размер матрицы	1/2”	1/3”	1/4”
По горизонтали, мм	6,4	4,8	3,2
По вертикали, мм	4,8	3,6	2,4

• S – расстояние до объекта видеонаблюдения;
• H – величина объекта в горизонтальной плоскости;
• v – матрица по вертикали;
• V – величина объекта в вертикальной плоскости.

Чтобы было понятнее, приведем пример, как выбрать фокусное расстояние камеры видеонаблюдения.

Есть здание с длиной фасада в 15 метров; удаленность объекта от точки наблюдения – 25 метров. Чтобы найти оптимальное расстояние камеры, подставляем в формулу, приведенную выше, известные значения, выбрав видеокамеру с матрицей 1/3″.

f= 4,8×25/15=7,99 мм.

Округляем в большую сторону (чтобы не потерять часть изображения) и получаем, что нам необходима камера на 8 мм.

Также можно воспользоваться готовыми таблицами расчета или бесплатными онлайн-калькуляторами.

Что еще нужно учесть

Все описанное выше, относится к камерам с фиксированным ФР. Иногда сложно определиться с размером участка, над которым нужно установить контроль. Бывает и иная ситуация: площадь зоны наблюдения меняется, то увеличиваясь, то сокращаясь.

Тут мы рекомендуем устройство с вариофокальным объективом. В нем можно самостоятельно настраивать обзор.

В отдельную категорию выделяют устройства, в которых можно менять ФР и ракурс наблюдения (варьируется в до 360° в горизонтальной плоскости и до 180° в вертикальной).

Диапазон ФР, как правило, варьируется от 2,8 до 50 мм. В некоторых моделях он бывает выше. При использовании вариофокальной оптики качество изображения не ухудшается в случае приближения/отдаления. Это возможно благодаря оптическому увеличению объектива.

Если угол необходимо менять, лучше выбрать камеру с моторизированным объективом, такие обычно применяются в поворотных камерах, также это избавит от необходимости физического переноса камеры.

Остались вопросы? Обращайтесь к сотрудникам Ivideon. Мы подскажем, как выбрать фокусное расстояние камеры видеонаблюдения, определить зону, которая будет попадать в поле зрения оборудования или наоборот – подберем устройство для участка заданной площади.

Источник: https://ru.ivideon.com/articles/kak-vyibrat-ugol-obzora-kameryi/

Свойства FF и FX объективов

Можно найти много статей о влиянии фокусного расстояния объектива на передачу перспективы на снимке.

За этими описаниями как-то забылось основное предназначение сменной фотографической оптики (сменных объективов для системных фотокамер).

Этим свойствам оптики для FF и FX фотокамер посвящён предлагаемый ниже материал…

Как всегда немного истории. Первые объективы конструировались исходя из простой предпосылки, суть которой сводилась к передаче перспективы так, как её видит глаз человека, точнее так, как эту перспективу воспринимает его мозг.

Конечно, художники экспериментировали в попытках передать перспективу несколько иначе, чем это видят глаза человека, однако экспериментами дело и ограничивалось.

Первых фотографов вполне устраивало такое положение, ведь многие из них были прекрасными рисовальщиками.

Тем не менее, по мере развития фотографии и совершенствования, как самих фотокамер, так и фотоматериалов, стали возникать новые потребности.

Прежде всего, эти потребности были связаны с фотографированием удалённых объектов, к которым сложно или невозможно подойти. Например, дом, находящийся на противоположном берегу реки.

Стали появляться, говоря образным языком, попытки совместить фотоаппарат и подзорную трубу.

Это вызвало к жизни длиннофокусные объективы, фокусное расстояние которых превышало фокусное расстояние штатного объектива.

С другой стороны, была съёмка в тесных помещениях или на тесных улицах, а также в других местах, где фотограф не мог отступить на нужное расстояние, так, чтобы объект съёмки полностью вписался в кадр. При такой съёмке нужен был объектив с углом охвата превышающим угол охвата штатного объектива.

Считается, что объективы типа «рыбий глаз» изначально создавались с целью изучения ледовой обстановки. Для этого фотокамера устанавливалась на самолёт, а ось объектива направлялась вертикально вниз. Такое решение позволяло получать снимки ледяного поля до горизонта.

Другими словами сменные объективы изначально служили для того, чтобы «приблизить» или «отдалить» объект съёмки.

Удаление от объекта при съёмке объективами с разными фокусными расстояниями

Существует простое эмпирическое правило, связывающее три величины: размеры объекта съёмки, дистанцию съёмки и фокусное расстояние объектива.

Ввиду большой популярности «леечного» формата, такое правило было разработано как раз для него. В цифровую эпоху к «леечному» формату относятся форматы FF и FX, у которых размер светочувствительной матрицы равен 24х36 мм.

Рис.1. Удаление от объекта при съёмке объективами 24, 35, 50 и 100 мм

Правило очень простое: если объект съёмки имеет постоянные размеры (в нашем примере 2.4х3.6 м), то дистанция съёмки (расстояние от объекта съёмки до камеры) прямо пропорциональна фокусному расстоянию съёмочного объектива.

Можно сформулировать иначе: при съёмке в одном масштабе, дистанция съёмки (расстояние от объекта съёмки до камеры) прямо пропорциональна фокусному расстоянию съёмочного объектива.

Размеры объекта съёмки выбраны не случайно. Они в 100 раз больше размеров кадра FF и FX фотокамеры.

Другими словами речь идёт о том, что фотосъёмка производится с уменьшением в 100 раз.

Соответственно и расстояние от фотокамеры до объекта съёмки также в 100 раз больше. Это удобно при устном счёте.

О применении этого правила можно узнать из материала в разделе Теория

Расстояние до объекта съёмки в зависимости от фокусного расстояния при одинаковом масштабе

Масштаб съёмки 1:100

Таблица 1

2.4х3.6 м — размеры объекта съёмки для FF и FX фотокамер

масштаб съёмки 1:100

Фокусное расстояние объектива, мм	Дистанция съёмки, м
20	2.0
24	2.4
27	2.7
28	2.8
35	3.5
40	4.0
50	5.0
55	5.5
60	6.0
70	7.0
85	8.5
100	10.0
105	10.5
135	13.5
150	15.0
180	18.0
200	20.0
250	25.0
300	30.0
400	40.0
500	50.0
600	60.0
800	80.0
1000	100.0

Пример использования:

Предположим, фотографу предстоит фотосъёмка автомобиля. Автомобиль находится в помещении. Максимальное расстояние, на которое фотограф может отнести свою фотокамеру, равняется 5 метрам. Длина автомобиля – 4 метра.

С расстояния 5 м, снимая 50 мм объективом, фотограф получит поле объекта съёмки размером 2.4х3.6 м. Иначе говоря, автомобиль в кадр не войдёт. Выход прост: использовать умеренный широкоугольник.

Это может быть 35-40 мм объектив.

© Prostophoto, 2013

© abcIBC.com, 2013

Удачных снимков!

Справочные таблицы по фотографии

Источник: http://abcibc.com/photo-reference-tables.php?art=16

Зависимость угла обзора от фокусного расстояния камер видеонаблюдения

Фокусное расстояние — это расстояние между оптическим центром линзы объектива и фокальной плоскостью матрицы камеры видеонаблюдения. От фокусного расстояния объектива зависит максимальная дистанция, на которой можно уверенно рассмотреть объект.

Расчёт зоны обзора камера видеонаблюдения 

Угол обзора α для объективов (без учёта сферической аберрации) можно рассчитать, зная размер светочувствительного элемента (матрицы) d и эффективное фокусное расстояние объектива F:

α = 2arctg(d/2F)

На сегодняшний день существует три стандартных размера матрицы видеокамеры:

· матрица формата 1/2 по вертикали 4,8мм, по горизонтали 6,4мм

· матрица формата 1/3 по вертикали 3,6мм, по горизонтали 4,8мм

· матрица формата 1/4 по вертикали 2,4мм, по горизонтали 3,2мм

Чем больше размер матрицы, тем больше площадь сенсора и выше качество получаемого изображения.

Самое качественное изображение выдает камера видеонаблюдения на матрице CCD 1/2″, но такая матрица встречается редко и имеет большую стоимость.

Поэтому на практике как правило применяются матрицы формат 1/3″.

В таблице показана зависимость угла обзора камеры видеонаблюдения от фокусного расстояния объектива с матрицами 1/3″ и 1/4″

Фокусное расстояние	матрицы 1/3″	матрицы 1/4″
Угол обзора по горизонтали	Угол обзора по вертикали	Угол обзора по горизонтали	Угол обзора по вертикали
2,8 мм	82	65	65	52
2,9 мм	80	63	63	50
3 мм	77	62	62	48
3,5 мм	69	55	55	42
3,6 мм	67	53	53	41
3,7 мм	66	52	52	40
3,8 мм	65	51	51	38
4 мм	62	48	48	37
4,2 мм	60	46	46	36
4,4 мм	57	45	45	34
4,5 мм	56	44	44	33
5 мм	51	40	39	30
6 мм	43	33	33	25
7 мм	38	29	29	22
8 мм	34	25	25	19
8,8 мм	31	23	23	17,5
10 мм	27	20	20,5	15,4
12 мм	22,6	17	17	12,8
15 мм	18,2	13,7	13,7	10,3
16 мм	17,1	12,8	12,8	9,6
25 мм	8	11	7.3	5.5
50 мм	4	5,5	2.7	2.8

Следует учесть, что из-за наличия сильных искажений в короткофокусных объективах угол обзора может отличаться от расчётного.

Источник: https://www.sferann.ru/poleznaya-informatsiya/55-zavisimost-ugla-obzora-ot-fokusnogo-rasstoyaniya-kamer-videonablyudeniya

Выбираем камеру видеонаблюдения: фокусное расстояние, угол обзора, расстояние до объекта

видеонаблюдение

Ознакомиться с моделями и купить систему видеонаблюдения можно по ссылке.

При выборе камеры видеонаблюдения необходимо учитывать несколько критериев:

1. Место установки видеокамеры;
2. Размеры зоны наблюдения;
3. Формат матрицы;
4. И, наконец, возможность изменения поля зрения камеры.

Для начала нужно определиться, где будет установлена камера – на улице, или в помещении. Обычно на уличных видеокамерах используется автоматическая диафрагма, т.е. она сама регулирует уровень входящего потока света. В помещениях диафрагмы либо вообще нет, либо она с ручной регулировкой.

Матрицы могут быть 1/2″, 1/3″, 1/4″ и другие значения. Соответственно, камера на 1/3″ может работать с объективами 1/2″ и 1/3″, а камера 1/2″ только с таким же объективом.

Таблица 1. Размеры матрицы видеокамеры

Формат матрицы1/2″1/3″1/4″

По вертикали, мм	4,8	3,6	2,4
По горизонтали, мм	6,4	4,8	3,2

Размер зоны наблюдения необходим для определения фокусного расстояния камеры. Оно рассчитывается по следующей формуле: f=v*S/V или f=h*S/H, где:

• f- фокусное расстояние;
• v- вертикальный размер матрицы;
• V- вертикальный размер объекта;
• S- расстояние до объекта;
• h- горизонтальный размер матрицы;
• H- горизонтальный размер объекта.

Приведем пример:

Дано: здание кафе с длиной фасада, за которым необходимо наблюдать, в 15 метров; расстояние от камеры до объекта – 25 метров. Найти: оптимальное фокусное расстояние камеры.

Решение: подставляем в формулу, приведенную выше, известные значения, выбрав видеокамеру с матрицей 1/3″. f= 4,8*25/15=7,99 мм.

Округляем и получаем, что нам необходима камера на 8 мм.

Конечно, все это уже подсчитано, поэтому ниже представлены таблицы, которые помогут остановиться на той или иной камере.

И последний параметр – необходимость изменения угла обзора. Речь идет о вариофокальных камерах. Оператор может с расстояния изменить угол обзора, тем самым приблизив или отдалив картинку, не теряя в качестве. Такие видеокамеры дороже обычных.

Таблица 2. Углы обзора камер видеонаблюдения*

Фокусное расстояние, ммУгол обзора по вертикали, градУгол обзора по горизонтали, градУгол обзора по диагонали, градДистанция распознавания, мДистанция наилучшего качества

2,5	90	120	150	2	0,7
2,9	78	104	130	3	1,2
3,4	70	94	110	3,4	1,4
3,5	63	79	98
3,6	54	72	92	3,5	1,5
3,7	52	70	90	3,8	1,6
4	48	65	75
4,3	47	62	73	4	1,8
5,5	40	55	70	5	2
6	32	42	53	6	2,3
8	24	32	40	8	3
12	17	22	28	12	4
16	12	17	21	16	6
25	8	11	14	25	10
50	4	5,5	7	50	20
75	2,8	3,7	4,6	70	30

*Приведенные значения приблизительны и даны с целью ознакомления.

Таблица 3. Зависимость горизонтального угла обзора от фокусного расстояния

f (mm) / ПЗС	2,45	2,96	3,6	4,0	6,0	8,0	12,0	16,0	36,0	72,0
1/3	93º	86º	72º	62º	43,5º	35,6º	22º	18º	7,8º	3,6º

Таблица 4. Зависимость размера объекта (в метрах) от фокусного расстояния (1/3″)

Дист./f (mm)2,452,963,646812163672

3 м	6×4,5	5×3,75	4×3	3,8×2,85	2,4×1,8	1,8×1,35	1,2×0,9	0,9×0,67
5 м	10×7,5	8,4×6,3	6,6×4,5	6×4,5	4×3	3×2,25	2×1,5	1,5×1,12	0,66×0,5
10 м	20×15	17×12,8	13×10	12×9	8×6	6×4,5	4×3	3×2,2	1,3×0,97	0,66×0,5
20 м	40×30	34×25	26×20	22×16,5	16×12	12×9	8×6	6×4,5	2,7×2	1,3×0,97
30 м	60×45	50×37	40×30	36×16,5	24×18	18×13,5	12×9	9×6,7	4×3	2×1,5
40 м	80×60	65×49	53×40	48×36	34×25	24×18	16×12	12×9	5,4×4,1	2,7×2
50 м	95×71	40×30	30×22	20×15	15×11,2	6,6×4,9	3,4×2,5
80 м	64×48	48×36	32×24	24×18	11×8,2	5,4×4
100 м	60×45	40×30	30×22	13,5×10	6,6×4,9
150 м	60×45	45×34	20×15	9,5×7,1

Источник: http://corptech.ru/vybiraem-kameru-videonablyudeniya-fokusnoe-rasstoyanie-ugol-obzora-rasstoyanie-do-obekta/

Влияние диафрагмы, фокусного расстояния объектива, расстояния до объекта съемки на величину ГРИП и гиперфокальное расстояние — все о резком изображении на fotopiloto.ru

Pilot в Вс, 07/01/2012 — 15:58

Рисунок 1. Зависимость гиперфокального расстояния от установленной диафрагмы для объектива с фокусным расстоянием 40 мм

Рисунок 1 наглядно иллюстрирует зависимость гиперфокального расстояния от установленной диафрагмы (фокусное расстояние объектива равно 40 мм).

При уменьшении диафрагменного числа (увеличение относительного отверстия объектива) с ГРИП происходит аналогичная картина, глубина резкости уменьшается. Смотри рисунок 1 б следующей статьи.

Зависимость ГРИП от расстояния до объекта съемки

Рисунок 2.

Рис. 2 иллюстрирует зависимость глубины резко изображаемого пространства (ГРИП) от расстояния, на которое сфокусирован объектив. Чем ближе объект съемки, тем ГРИП меньше.

Зависимость ГРИП от фокусного расстояния объектива

Рисунок 3.

Рис. 3 показывает зависимость глубины резко изображаемого пространства от фокусного расстояния объектива. Объективы с фокусным расстоянием 50, 85 и 135 мм на этом рисунке сфокусированы на одинаковое расстояние.

Чем меньше фокусное расстояние объектива, тем больше глубина резко изображаемого пространства. В этом, в частности, особенность короткофокусных (широкоугольных) объективов.

При съемке пейзажных, архитектурных и других подобных сюжетов обычно требуется резкое изображение всех объектов композиции. При съемке натюрмортов часто выделяют большей резкостью отдельные сюжетно важные предметы или детали.

Следовательно, при съемке пейзажей устанавливают диафрагму с меньшим отверстием, а при съемке натюрмортов, а также портретов — с большим.

Источник: http://fotopiloto.ru/rezkost/vliyanie-diafragmy-fokusnogo-rasstoyaniya-obektiva-rasstoyaniya-do-obekta-semki-na-velichinu

4 шага к пониманию фокусных расстояний

Знать, что такое фокусное расстояние и в чем заключаются особенности, особенно важно при покупке объективов. Этот урок даст вам информацию о том, как работают объективы с различным фокусным расстоянием, как использовать их творчески и выбрать те, которые подходят именно вам.

Шаг 1 – Что это на самом деле означает?

Фокусное расстояние вашего объектива в основном определяет, какой масштаб изображения будет в ваших фотографиях: чем больше число, тем больше будет эффект увеличения и приближения.

Очень часто неправильно понимают фокусное расстояние, говоря что оно измеряется от передней или задней линзы. В действительности это расстояние от точки конвергенции до сенсора или пленки в фотоаппарате. Посмотрите на диаграмму ниже, где это объясняется

Сверхширокоугольный 12-24 мм

Эти объективы считаются узкоспециализированными и не часто входят в комплект объективов обычного фотографа.

Они создают столь широкий угол обзора, что изображение может выглядеть искаженным, так как наши глаза не привыкли к такого рода диапазонам.

Они часто используются в событийной и архитектурной фотографии, для съемки в ограниченном пространстве.

Широкоугольные объективы как бы помещают фотографа в центр событий, делая его уже не наблюдателем, а участником, создают эффект присутствия. Они не очень подходят для портретной съемки, так как увеличивают перспективу настолько, что черты лица могут искажаться и выглядеть неестественно.

Широкоугольный 24-35 мм

Здесь вы найдете много комплектных объективов для полнокадровых камер, они начинаются с фокусного расстояния 24 мм, когда угол широкий, но искажения еще не столь выражены.

Эти объективы широко применяются для репортажной фотографии, фотожурналистами для документальных съемок, поскольку они обладают достаточно широким углом, чтобы включить большое количество объектов, и при этом искажения не столь значительны.

Стандартный 35-70 мм

Именно в этом диапазоне фокусных расстояний 45-50 мм угол зрения объектива будет примерно соответствовать тому, как видят наши глаза (исключая боковое зрение). Я лично хотел бы использовать этот диапазон при съемке на улице или на встречах с друзьями в пабе или за обеденным столом.

Стандартный объектив, такой как 50 мм f/1.8 – отличный недорогой и дает отличные результаты. Объектив с фиксированным фокусным расстоянием всегда даст лучшее качество изображения, чем зум. Это потому, что он построен с единственной целью.

Он делает одну работу хорошо, а несколько заданий плохо.

Начальное телефото 70-105 мм

Этот диапазон обычно является крайним для комплектных объективов.

С него начинаются телеобъективы и фикс-объективы для портретной съемки (около 85 мм).

Это хороший выбор для портретной съемки, так как им можно снимать крупноплановые портреты без искажений, а также получать отделение объекта от фона.

Теле 105-300 мм

Объективы в этом диапазоне часто используются для далеких сцен, таких как здания, горы. Они не подходят для пейзажей, так как сжимают перспективу. Линзы более длиннофокусного диапазона в основном используются для съемки спорта или диких животных.

Шаг 3 – Как фокусное расстояние влияет на перспективу?

Об этом я уже говорил в предыдущем разделе, но чтобы дать вам более полное представление о влиянии фокусного расстояния на перспективу, я сделал 4 фото одних и тех же предметов на разных фокусных расстояниях и сравнил их.

Три предмета (банки с супом) находились в одном и том же положении на расстоянии 10 см друг от друга на каждой фотографии. Стоит отметить, что снимки сделаны на кроп-камеру, поэтому фокусное расстояние будет несколько больше.

Теперь поговорим о том, что такое кроп-фактор. В сущности это означает, что если любую линзу для полного кадра (EF, FX и т.д.

) поставить на тушку с кроп-фактором, то часть изображения обрежется. Коэффициент обрезки будет составлять примерно 1.6.

В реальном выражении это означает, что если вы снимаете объективом 35 мм, получите результат, как будто снимали объективом 50 мм.

Как это работает – показано на рисунках ниже. Это фактически зуммированое изображение, сужение угла зрения объектива.

Даже на объективах, которые сконструированы для кроп-камер (EF-S, DX), будет наблюдаться подобный эффект, так как фокусные расстояния всегда указывается для полного кадра. Просто эти объективы на полном кадре дадут сильный эффект виньетирования, так как изображение проецируется не на всю площадь кадра.

Вот и все! И еще два совершенно разных снимка, сделанных на разных фокусных расстояниях. Первый на 24 мм, второй на 300 мм (оба на камере с кроп-сенсором).

Сортировать: Новые Комментируемые Просматриваемые

Определение своего стиля – один из самых трудных и кропотливых аспектов фотографии, если не самый. Требуется много лет или даже десятилетий активной съемки, чтобы…

Читать дальше →

24/07/2018. Основы — Все основы. Перевод: Алексей Шаповал

13 007

2

В этой статье мы подробно рассмотрим всё, что вам нужно знать о блокировке автоматической экспозиции (Auto Exposure Lock) …

Источник: https://photo-monster.ru/books/read/124.html

Зависимость фокусного расстояния от углов обзора

Выбор той или иной оптики видеокамеры, когда осуществляется монтаж видеонаблюдения, зависит от нескольких факторов.

Основными параметрами оптики, интересными для систем видеонаблюдения, являются: фокусное расстояние, диафрагма, светопередача. Наибольшая зависимость имеется от фокусного расстояния.

Диафрагма важна при широком и резком изменении освещённости – расположении видеокамеры на улице, где освещённость может меняться от яркого дневного света до ночного слабого освещения, засветки фар и т.д.

Светопередача также влияет в крайних режимах работы видеокамеры и определяется в первую очередь качеством изготовления линз.

Зависимость угла обзора от фокусного расстояния

Так как светочувствительные матрицы видеокамер могут быть разных размеров (не квадратные), то и углы обзора по вертикали и горизонтали могут быть разными. Для конкретных моделей производитель указывает зависимости углов обзора от фокусного расстояния.

Следует также иметь в виду, что чёткость распознания изображения находится приблизительно на заданном расстоянии. Всё, что попадает в объектив ближе или дальше будет размытым вплоть до неузнаваемости.

Расстояния также указывается производителем для конкретной модели камеры: дистанция распознавания и дистанция наилучшего качества.

Помимо этого видеокамеры выпускаются с неизменным фокусным расстоянием, настраиваемым вручную и с автоматическим управлением.

Использование различных объективов в системах видеонаблюдения

При монтаже систем безопасности рекомендуется учитывать весь комплекс особенностей.

Так как обычно система видеонаблюдения является не отдельной системой, а входит в комплекс систем безопасности объекта, то желательно её проектированием заниматься с учётом остальных контуров системы безопасности.

Такой подход помимо более качественной взаимодополняющей системы безопасности объекта, состоящей из нескольких контуров, зачастую снижает стоимость монтажа видеокамер для видеонаблюдения.

Где-то выгодней установка систем интеллектуального доступа и оборудование обычной видеокамерой, а где-то установка точки видеозахвата с постобработкой видеоизображения вплоть до распознания каких-либо критериев и реакций на них.

После определения необходимых точек видеозахвата с определёнными техническими требованиями к ним подбирают подходящие видеокамеры. Угол обзора при этом фактически влияет на то, что может попасть в объектив данной точки видеозахвата.

Если подходящая аппаратура по каким-либо причинам недоступна – задача разбивается на несколько. Во-первых, можно внести изменение в проект с изменением в технические требования к данной точке видеозахвата.

Во-вторых, разбить на несколько или объединить несколько точек видеозахвата с изменением технических требований. Даже после определения необходимой видеокамеры может оказаться неприемлемой цена.

Монтаж видеонаблюдения в целом при этом может быть сопоставим со стоимостью одной единственной видеокамеры.

В этом случае рекомендуется разбить дорогостоящую точку видеозахвата на несколько подзадач с более дешёвыми решениями из нескольких видеокамер и комплексом дополнительных мер из других контуров системы безопасности (установка охранных датчиков, замков и т.д.).

Источник: https://www.ergozoom.ru/tech-support/fokusnoe-rasstojanije-ugli-obzora/

Вычисление фокусного расстояния

Фокусное расстояние объектива определяет возможность распознавания и идентификации объекта на конкретном расстоянии.

Распространенная ошибка новичков – приобретение устройств видеофиксации с высоким разрешением в надежде эффективно детализировать панорамное изображение. Однако это заблуждение.

Расчет фокусного расстояния объектива позволяет правильно подобрать видеокамеру для решения определенной задачи.

Калькулятор фокусного расстояния

Самым распространенным считается калькулятор расчета зависимости фокусного расстояния от угла обзора объектива.

Но если видеонаблюдение находится на этапе проектирования, любителям и инженерам поможет онлайн-сервис, который определяет максимально допустимое значение фокусного расстояния, а также необходимый угол обзора по ширине поля обзора и дистанции до объекта.

Чтобы выполнить расчет, необходимо указать такие параметры:

• формат матрицы (при отсутствии нужного значения следует ввести его вручную);
• расстояние от места крепления камеры до объекта съемки;
• ширина поля обзора.

Использование онлайн-калькулятора заметно ускоряет процесс подбора камер для систем видеонаблюдения.

Таблицы расчета

Сделать расчет фокусного расстояния и оптической силы линзы объектива IP камеры можно также с помощью готовых таблиц, значения которых вычислены по физическим формулам. Такое решение требует несколько больше времени, чем онлайн-калькулятор, но пригодится в офлайн-режиме.

Таблица 1. Зависимость угла обзора от фокусного расстояния объектива для разных диагоналей матрицы.

Зависимость угла обзора от
фокусного расстояния
Фокусное расстояние, мм	2/3″	1/2″	1/3″	1/4″
2,0				82
2,8			86	57
4,0		77	67	47
4,8	83	67	57	40
6,0	70	56	48	32
8,0	56	44	36	25
12,0	39	30	25	17
16,0	30	23	17	13
25,0	18	15	12	8
50,0	10	7	6	4

Таблица 2. Зависимость размера видимого фрагмента от фокусного расстояния объектива. Рассчитаны значения для размеров по вертикали и горизонтали. Для примера взята матрица диагональю 2/3” и расстояние до объекта – 10 м.

Зависимость размера видимого объекта от фокусного расстояния
Фокусное	Размер матрицы по	Размер матрицы по	Расстояние до	Размер объекта	Размер объекта по
расстояние, мм	вертикали (2/3″), мм	горизонтали (2/3″), мм	объекта, м	по вертикали, мм	горизонтали, мм
2,5	6,6	8,8	10	26,40	35,20
2,9	6,6	8,8	10	22,76	30,34
3,4	6,6	8,8	10	19,41	25,88
3,5	6,6	8,8	10	18,86	25,14
3,6	6,6	8,8	10	18,33	24,44
3,7	6,6	8,8	10	17,84	23,78
4,0	6,6	8,8	10	16,50	22,00
4,3	6,6	8,8	10	15,35	20,47
5,5	6,6	8,8	10	12,00	16,00
6,0	6,6	8,8	10	11,00	14,67
8,0	6,6	8,8	10	8,25	11,00
12,0	6,6	8,8	10	5,50	7,33
16,0	6,6	8,8	10	4,13	5,50
25,0	6,6	8,8	10	2,64	3,52
50,0	6,6	8,8	10	1,32	1,76
75,0	6,6	8,8	10	0,88	1/17

Таблица 3. Таблица углов обзора и расстояний от камеры до объекта съемки для разных фокусных расстояний.

Объектив (фокусное расстояние), мм	Угол обзора по вертикали, град	Угол обзора по горизонтали, град	Угол обзора по диагонали, град	Дистанция распознавания, м	Дистанция наилучшего качества
2,5	90	120	150	2	0,7
2,9	78	104	130	3	1,2
3,4	70	94	110	3,4	1,4
3,5	65	79	100	3,5	1,45
3,6	54	72	92	3,5	1,5
3,7	52	70	90	3,8	1,6
4	48	65	75
4,3	47	62	73	4	1,3
5,5	40	55	70	5	2
6	32	42	53	6	2,3
8	24	32	40	8	3
12	17	22	28	12	4
16	12	17	21	16	6

Источник: https://SystemsSec.ru/info/calc/vychislenie-fokusnogo-rasstoyaniya/

Что такое фокусное расстояние? На что оно влияет?

Добрый день, друзья! Постепенно мы подбираемся к ключевым понятиям в фотографии (речь про технические аспекты), без понимания которых немыслимо дальнейшее продвижение в обучении фотографии и вообще осознанная съемка, а именно это дает хорошие стабильные результаты. Позволю себе привести цитату о соблюдении правил в фотографии:

Неумение соблюдать это правило – дает мусор.Умение соблюдать это правило – дает надежный ремесленный уровень.

Умение нарушать это правило – дает шедевры.

Так вот я считаю, что новичкам нужно стремиться освоить основные техники и выработать базовые навыки съемки (уверенно снимать в ручном режиме, понимать, как композиционно выстраивать кадр, на что делать акцент в кадре, как обрабатывать снимки…). А уверенная база и опыт обязательно принесут плоды в виде более интересных результатов, даже не сомневайтесь!)

Понятие фокусного расстояния объектива

Фокусное расстояние – одна из важнейших характеристик объектива. Если коротко и просто, то этот параметр определяет, насколько приближенное изображение мы сможем получить. Выбор объектива следует начинать с него, потому что ваш стиль съемки требует определенных фокусных.

Предполагаю, что вы уже знакомы с устройством фотоаппарата, которое мы рассматривали ранее. Обратите внимание на следующую схему зеркального фотоаппарата:

Здесь красным пунктиром обозначена оптическая ось объектива, фактически его центр. Тут мы смотрим на камеру с объективом «в разрезе», вид сверху.

Если вы повернете объектив передней линзой к себе, отметите (мысленно, конечно!) центр окружности, то, проведя от него перпендикуляр вниз, и получите оптическую ось. Зеленым слева отмечен снимаемый объект.

Красные прямые изображают прохождение света через объектив.

В любом объективе есть линза, которая осуществляет переворот изображения. Точка пересечения лучей в ней называется оптическим центром объектива. На рисунке отмечена точкой пересечения прямых.

Задержите ваше внимание на этой схеме на небольшое время и рассмотрите подробнее. Ничего сложного в этом нет, достаточно один раз вникнуть.

Фокусное расстояние – это расстояние от оптического центра объектива до фокальной плоскости (матрицы). Смотрите схематический рисунок выше.

Точное расположение оптического центра знают разработчики объектива. А точку, которая соответствует фокальной плоскости, т.е. матрице, можно   определить по обозначению кружка с пересекающей его прямой на корпусе камеры справа от колеса, переключающего режимы съемки (на Nikon).

Именование. В речи фотографов можно слышать следующие названия:

• фокусное расстояние;
• фокусное;
• ФР (сокращение);
• focal length (английский эквивалент);
• FL (сокращение английского эквивалента).

В чем измеряется фокусное расстояние?

Размерность в миллиметрах, мм. Лучше рассмотреть на примере. Допустим, у нас есть популярный объектив Nikon 35 mm f/1.8G AF-S DX Nikkor. В маркировке указано 35 mm, т.е.

его фокусное расстояние постоянно и составляет 35 миллиметров. На остальные характеристики пока не обращайте внимание, их будем рассматривать, когда поговорим про объективы.

Другой пример – стандартный китовый объектив Nikon 18-55 mm f 3.5-5.6 GII VR II AF-S DX Nikkor. Здесь указано 18-55 mm, фокусное расстояние переменно. Т.е.

, покрутив кольцо зуммирования на объективе, вы сможете изменить его от 18 до 55 мм.

Забегая наперед, такие объективы называются вариообъективами или зум-объективами.

Популярное заблуждение. Иногда доводится слышать, что фокусное расстояние зависит от чего-либо. Это не так. Как описывал выше, фокусное расстояние – это физическая характеристика объектива, которая заложена конструкторами. Оно не меняется ни при каких условиях.

На что влияет фокусное расстояние?

Источник: http://foto-osnova.ru/chto-takoe-fokusnoe-rasstoyanie-na-chto-ono-vliyaet.html

Фокусное расстояние камеры видеонаблюдения

Фокусное расстояние объектива камеры видеонаблюдения- это параметр видеокамеры, который мы берем за основу при расчете зоны видеонаблюдения.

  От его величины и физического размера матрицы зависит угол обзора объектива.

Проведя не сложные геометрические расчеты можно довольно точно определить зону, которая будет попадать в кадр камеры видеонаблюдения.

Для ведения видеонаблюдения на обширном участке используются камеры с широким углом обзора , а при просмотре объектов «зажатых» , типа длинный коридор с узким.

Параметры, влияющие на угол обзора

Как уже писалось выше, три параметра видеокамеры взаимозависимы, это:

1. Фокусное расстояние объектива;
2. Угол обзора объектива;
3. Физический размер матрицы видеокамеры.

Чем больше фокусное расстояние объектива, тем меньше угол обзора.

Следовательно, можно наблюдать за объектами, которые находятся на относительно большом удалении от камер видеонаблюдения.

И наоборот, чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора. Соответственно в кадр камеры попадает больше объектов.

Угол обзора, также зависит от размера чувствительного элемента –матрицы. Чем больше размер матрицы, тем меньше угол обзора камеры и наоборот.

Расчет фокусного расстояния объектива видеокамеры

Расчет фокусного расстояния камеры видеонаблюдения необходим для правильного подбора видеокамеры.

Конечно, производители указывают в технических характеристиках нам физический размер матрицы, фокусное расстояние и иногда угол обзора.

Но для общего понимания, посмотрим, что влияет на выбор фокусного расстояния, это:

1. На каком расстоянии находится объект наблюдения;
2. Физического размера матрицы;
3. Размера объекта.

Итак, имея заданные  технические характеристики камеры, можно рассчитать  фокусное расстояние объектива камеры видеонаблюдения по следующим формулам:

F= h*S/Н или F= v*S/V,

где h – размер матрицы по горизонту;

S – расстояние до объекта видеонаблюдения;

H – горизонтальный размер объекта;

 v – размер матрицы по вертикали;

 V – вертикальный размер объекта.

Размеры сторон матрицы камеры видеонаблюдения приведены  в таблице:

Размер матрицы	1/4”	1/3”	1/2”
По горизонтали, мм	3,2	4,8	6,4
По вертикали, мм	2,4	3,6	4,8

Пример расчета фокусного расстояния и выбор камеры

Необходимо наблюдать за въездом и проходом через ворота на территорию предприятия;

Задача наблюдения: обнаружение машин и людей при въезде входе на территорию предприятия;

Ширина прохода и ворот 6 метров;

Расстояние от камеры до прохода 7 метров;

Камера Proto AHD-1W-EH10F(?)IR, после буквы F должно указываться фокусное расстояние. Его мы рассчитаем по вышеприведенной формуле:

F=3.2*7/6=3,7 мм,

где 3,2 размер матрицы по вертикали, т.к. в камере Proto AHD-1W-EH10F(?)IR установлена матрица размером  1/4”.

Так как объективы на видеокамере выполнены с фиксированными фокусными расстояниями, то выбираем ближайший меньший т.к.

если выбрать ближайший больший, то часть объекта не будет попадать в кадр камеры.

Выполним ещё одну проверку камеры на пригодность. Зона контроля имеет ширину 6 метров, задача стоит обнаружение. При обнаружении человека необходимо, чтобы на один метр контроля приходилось 20-30 пиксел разрешения камеры.

При несложных расчетах видно, что камере Proto AHD-1W-EH10F36IR по силам не только обнаружение, но и распознавание человека на объекте, не говоря уже о машинах.

На самом деле ещё необходимо вычислить фокусное расстояние по вертикали, а также высоту и угол установки видеокамеры, но мы эти расчеты намеренно упускаем, т.к.

мы не ставим перед собой задачу полного расчета, мы хотели показать на данном примере только методику расчета фокусного расстояния и выбора камеры по этому расчету.

Фокусное расстояние, мм Угол обзора, градусов По горизонтали По вертикали 2 77 62 2,2 72 57 2,4 67 53 2,8 59 46 3 56 44 3,3 52 40 3,6 48 37 4 44 33 4,5 39 30 5 35 27 6 30 23 7 26 19 8 23 17 9 20 15 10 18 14 12 15 11 16 11 8,6 20 9,1 6,9 25 7,3 5,5 30 6,1 4,6 40 4,6 3,4 50 3,7 2,7 60 3,1 2,3 70 2,6 2,0 80 2,3 1,7 100 1,8 1,4 120 1,5 1,1

Фокусное расстояние, мм Угол обзора, градусов По горизонтали По вертикали 2 100 84 2,2 95 79 2,4 90 74 2,8 81 65 3 77 62 3,3 72 57 3,6 67 53 4 62 48 4,5 56 44 5 51 40 6 44 33 7 38 29 8 33 25 9 30 23 10 27 20 12 23 17 16 17,1 12,8 20 13,7 10,3 25 11,0 8,2 30 9,1 6,9 40 6,9 5,2 50 5,5 4,1 60 4,6 3,4 70 3,9 2,9 80 3,4 2,6 100 2,7 2,1 120 2,3 1,7

Фокусное расстояние, мм Угол обзора, градусов По горизонтали По вертикали 2 110 94 2,2 105 88 2,4 100 83 2,8 91 75 3 87 71 3,3 82 66 3,6 77 61 4 71 56 4,5 65 51 5 59 46 6 51 39 7 44 34 8 39 30 9 35 27 10 32 24 12 27 20 16 20,2 15,2 20 16,2 12,2 25 13,0 9,8 30 10,9 8,2 40 8,2 6,1 50 6,5 4,9 60 5,4 4,1 70 4,7 3,5 80 4,1 3,1 100 3,3 2,5 120 2,7 2,0

Для расчетов основных параметров камер видеонаблюдения можно использовать бесплатный калькулятор, с помощью которого можно не только получить численные значения показателей, но и визуально определить, как будет выглядеть группа силуэтов людей в кадре. Скачать калькулятор можно здесь.

Часто возникают ситуации, когда нет возможности четко определить зону контроля видеокамерой, или возникает необходимость менять размер этой зоны, но с небольшой периодичностью. Бывает и так, что человек хочет на месте более точно определить зону контроля.

В этих случаях поможет камера с вариофокальным объективом, на которых можно менять без особых проблем фокусное расстояние вручную. Если же у вас возникает потребность приблизить или отдалить объект оперативно, то можно использовать камеру с моторизированным объективом.

Существуют камеры, позволяющие не только оперативно менять фокусное расстояние (приближать, отдалять объект), но и изменять ракурс видеонаблюдения в пределах 360 градусов по горизонтали и 180 градусов по вертикали.

Такие камеры называются Speed doome, о них вы можете почитать в статье «Скоростные купольные камеры»

Есть камеры с коридорным режимом видеонаблюдения. Такая камера устанавливается вертикально, а изображение поворачивается на 90 градусов.

Таким образом, на мониторе отображается картинка не горизонтально, а вертикально.

При этом отражается  больше «полезной» информации, чем это было бы при нормальном расположении камеры.

Статьи

Источник: https://systemstv.ru/fokusnoe-rasstoyanie-kamery-videonablyudeniya/

Угол обзора объектива камеры видеонаблюдения

Одним из важных параметров, которые необходимо брать во внимание перед покупкой камеры видеонаблюдения, является угол обзора объектива.

От этой величины напрямую зависит то, какая площадь наблюдаемого участка попадет в поле зрения камеры.

Например, для получения общего обзора участка или тесного помещения необходимо выбирать камеры с широким углом обзора, а при необходимости сосредоточения на каком-либо определенном объекте – с узким.

От каких параметров зависит угол обзора?

Угол обзора объектива зависит от двух определяющих его параметров:

1. Фокусное расстояние, которое имеет объектив;
2. Размер чувствительного элемента (матрицы).

Следует запомнить, что чем большим ФР обладает объектив, тем меньшим будет угол его обзора, поэтому длиннофокусные объективы обладают возможностью наблюдения за относительно удаленными от камеры объектами, а широкоугольные позволяют охватить большую площадь территории или помещения.

Зависимость угла обзора камеры видеонаблюдения от физического размера матрицы также имеет место быть. Так, чем больше размер матрицы, тем большим будет угол обзора, например:

• Матрица, диагональ которой составляет ¼ будет иметь угол обзора 64° при фокусном расстоянии 2,8;
• При этом матрица с диагональю ½ будет иметь угол обзора 96°.

Данные расчеты справедливы для обозначения горизонтального угла обзора, для поиска вертикального угла необходимо брать в расчет соотношение вертикальных и горизонтальных сторон матрицы.

Определяем необходимое фокусное расстояние

Практически во всех случаях возникает необходимость выбора оптимального угла обзора камеры, который может быть определен благодаря расчету ФР объектива. По сути, угол обзора является зависимой величиной от фокусного расстояния. Оно может разниться для каждого конкретного случая, и напрямую зависит от:

• Расстояния до объекта наблюдения;
• Размера матрицы;
• Размера наблюдаемого объекта.

Так, например, угол обзора в 100° хорошо подойдет для небольших тесных помещений, но будет непригоден для наблюдения за удаленными на несколько десятков метров объектами – при просмотре на записи просто невозможно будет различить детали объекта. При увеличении фокусного расстояния сужается угол обзора и появляется возможность наблюдения за относительно отдаленными объектами.

Зная несколько параметров камеры видеонаблюдения и некоторые данные об объекте наблюдения несложно определить необходимое в каждом конкретном случае ФР объектива.

Оптимальное ФР объектива рассчитывают по формуле:

F= h*S/Н или F= v*S/V, где

h – размер горизонтальной стороны матрицы;

S – расстояние до объекта слежения;

H – размер объекта наблюдения по горизонтали;

v – размер вертикальной стороны матрицы;

V – размер объекта наблюдения по вертикали.

Размер вертикальной и горизонтальной сторон сенсора камеры вы можете узнать из данной таблицы:

Для примера рассчитаем простую задачу.

Дано: необходимо наблюдать за фасадной стороной небольшого гаража, шириной 4 метра, расстояние до объекта – 10 метров. Размер матрицы – ½ дюйма.

Рассчитать подходящее ФР объектива камеры. Для решения воспользуемся формулой, и подставим все необходимые значения:

F=6,4*10/4=16

Рассчитав формулу мы получили, что ФР объектива должно равняться 16, но есть еще один нюанс. Очень важно, чтобы угол обзора камеры был больше рассчитанного, иначе кроме объекта наблюдения больше ничего не будет видно.

Поэтому в данном случае оптимальным фокусным расстоянием объектива камеры будет 8-10 мм. Угол обзора при таких значениях будет равен около 35°, и вполне подойдет для видеонаблюдения за гаражом на расстоянии 10 метров.

Ниже приведена подробная таблица с углами обзора камер с различными параметрами фокусного расстояния и размерами матрицы.

При необходимости время от времени менять угол обзора, или в любых сложных ситуациях, когда определиться с фокусным расстоянием до покупки камеры бывает проблематично, стоит приобретать камеры с вариофокальным объективом, которые позволяют регулировать угол обзора вручную. Диапазон ФР таких камер обычно лежит в пределах 2,8-12 мм. При использовании вариофокальных объективов вы можете приближать или отдалять картинку без потерь качества благодаря оптическому увеличению объектива.

Какой угол обзора выбрать?

Ответ на этот вопрос зависит от конкретной задачи, ведь каждая ситуация индивидуальна. Например, для видеонаблюдения за большой территорией без необходимости выделения конкретного объекта используют камеры с широкоугольным объективом 2,8-3,6 мм и углом обзора 70-140°.

Угол обзора 60° подобен углу обзора человеческого глаза, и является средним значением. Камеры с таким углом способны передавать детальное изображение с дальностью до объекта наблюдения до 10 м.

Камеры с длиннофокусным объективом и узким углом обзора (10-30°) применяются для наблюдения за отдаленными объектами, расстояние до которых может варьироваться от 20 до 70 метров, и зависит от ФР объектива.

Есть одна интересная особенность, которая позволяет определить расстояние уверенного распознавания объекта, и может служить своеобразной шпаргалкой при выборе камеры.

Она заключается в примерном равенстве фокусного расстояния, выраженного в миллиметрах с дистанцией уверенного распознавания в метрах.

Например, камера с матрицей 1/3 дюйма и объективом с фокусным расстоянием 12 мм сможет распознать человеческую фигуру на расстоянии 12 метров.

На этом расстоянии размер наблюдаемой зоны будет равняться 3 метра в высоту, и 4 в ширину, что позволит достаточно уверенно провести идентификацию человека.

Источник: http://nabludaykin.ru/ugol-obzora-obektiva-kamery-videonablyudeniya/